DE2851329A1 - PROCESS FOR SEALING AN ELECTRICAL COMPONENT - Google Patents
PROCESS FOR SEALING AN ELECTRICAL COMPONENTInfo
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Description
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Verfahren zum Abdichten eines elektrischen BauelementesMethod for sealing an electrical component
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen eines zweiteiligen Gehäuses und/oder der Anschlußdurchführungen eines elektrischen Bauelementes sowie ein nach diesem Verfahren abgedichtetes Gehäuse.The present invention relates to a method for closing a two-part housing and / or the Connection bushings of an electrical component and a housing sealed according to this method.
Elektrische Bauelemente werden heute praktisch ausschließ* lieh durch Schwall-Löten in Druckschaltungsplatten eingelötet, d.h. die bestückte Schaltungsplatte wird Über ein Lötbad geführt, welches an einer Stelle eine wellenförmige Erhebung aufweist, weiche die Lötseite der Druck-IQ schaltungsplatte benetzt und dadurch die Lötungen durchfuhrt. Damit diese einwandfrei werden, müssen Flußmittel verwendet werden, so daß die Gefahr besteht, daß sich auf der Oberfläche des Lötbades Flußmitteldämpfe bilden, weiche durch die BestUckungsböhrungen der Druckschaltungsplatte zu den Bauelementen aufsteigen können. Falls die Bauelemente Relais mit offenen Kontakten sind, besteht die Gefahr, daß diese Dämpfe auf den Kontakten einen Belag bilden, der die Kontakteigenschaften nachteilig beeinflußt.Today, electrical components are practically exclusively soldered into printed circuit boards by wave soldering. i.e. the assembled circuit board is over out a solder bath, which has a wave-shaped elevation at one point, soft the solder side of the pressure IQ the circuit board is wetted and the soldering is carried out as a result. In order for these to be flawless, fluxes must be used used so that there is a risk of flux vapors forming on the surface of the solder bath, soft through the assembly holes of the printed circuit board can ascend to the components. If the components are relays with open contacts, there is the risk that these vapors form a coating on the contacts that adversely affects the contact properties influenced.
Diese Gefahr kann durch eine hermetische Kapselung der Relais umgangen werden; es ist jedoch leicht einzusehen,This risk can be avoided by hermetically encapsulating the relays; however, it is easy to see
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daß diese Kapselung den Herstellungspreis des Relais sehr stark beeinflussen kann und daher für gewisse dank ihrer Bauweise mit geringen Kosten herstellbare Relais nicht tragbar ist.that this encapsulation can influence the manufacturing price of the relay very strongly and therefore for certain low-cost relays, thanks to their low-cost construction, are not portable.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum dichten Verschließen eines elektrischen Bauelementes in einem zweiteiligen Gehäuse gegenüber Lötmitteldämpfen und anderen Umwelteinflüssen anzugeben, das auch zum Verschließen der beiden Gehäuseteile geeignet ist.It is the object of the present invention to provide a method for sealing an electrical component in a sealed manner to indicate in a two-part housing against solder fumes and other environmental influences that is also suitable for closing the two housing parts.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß eine eine Gehäuseverbindungsfuge und/oder die Anschlußdurchführungen aufweisende Hauptfläche des Gehäuses auf der dem Bauelement abgewandten Seite mit einem Netz von Rillen versehen wird, welches Netz mit einer Dosierstelle verbunden ist, daß eine vorbestimmte Menge eines Kunstharzes an die Dosierstelle abgegeben wird, daß das Kunstharz unter dem Einfluß der Kapillarwirkung von der Dosierstelle in die Rillen fließt, die Trennfugen und/oder Durchführungen abdichtet und daß man das Kunstharz in die feste Phase übergehen läßt.The method according to the invention is characterized in that a housing connecting joint and / or the connection bushings having main surface of the housing on the side facing away from the component with a Network of grooves is provided, which network with a Dosing point is connected that a predetermined amount a synthetic resin is delivered to the dosing point, that the synthetic resin flows under the influence of capillary action from the metering point into the grooves, the parting lines and / or seals passages and that the synthetic resin is allowed to pass into the solid phase.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:An embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows:
Figur 1 eine Ansicht der Anschlußseite eines Gehäuseteils für ein elektrisches Bauelement;Figure 1 is a view of the connection side of a housing part for an electrical component;
Figur 2 eine Ansicht des Gehäuseteils nach Figur 1 von der Bauelementeseite her gesehen;FIG. 2 shows a view of the housing part according to FIG. 1 seen from the component side;
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Figur 3 einen Schnitt durch den Gehäuseteil nach Figur IiFIG. 3 shows a section through the housing part according to FIG Ii
Figur 4 einen Schnitt in größerem Maßstab durch eineFigure 4 shows a section on a larger scale through a
Durchführung des Gehäuseteils nach Figur 1; undImplementation of the housing part according to Figure 1; and
Figur 5 einen Schnitt durch eine vergossene Anschlußdurchführung. FIG. 5 shows a section through a cast connection bushing.
Der in oqü Figuren 1 bis 3 gezeigte Gehäuseteil 1 ist für die Aufnahme eines Kleinrelais bestimmt, welches zwei Spulenanschlüsse und insgesamt zwölf Anschlüsse fur vier Umschaltkontakte aufweist. Der Gehäuseteil 1, der die Form eines Quaders mit einer offenen Wand aufweist, wird durch einen nicht gezeigten Deckel als zweiten Gehäuseteil verschlossen» Der der offenen Seite gegenüberliegende Boden 2 ist mit Durchführungsöffnungen für die Spulen- und IContaktanschlüsse des Relais Versehens wobei zwei runde öffnungen 3 und zwölf rechteckige öffnungen 4 vorhanden sind. Es ist leicht einzuseheng daß diese Geha'useöffnungen nicht so knapp bemessen werden können» daß die Anschlüsse des Relais spielfrei in den öffnungen sitzen und diese so gegen Eindringen von Flußmitteldämpfen oder Waschflüssigkeiten abdichten können., sondern daß eine zusätzliche Abdichtung vorgesehen werden muß«The housing part 1 shown in FIGS. 1 to 3 is intended to accommodate a small relay which has two coil connections and a total of twelve connections for four changeover contacts. The housing part 1, which has the shape of a cuboid with an open wall, is closed by a cover (not shown) as a second housing part and twelve rectangular openings 4 are present. It is easy to see that these housing openings cannot be so tight "that the connections of the relay sit in the openings without play and can thus seal them against the ingress of flux vapors or washing liquids. Instead, an additional seal must be provided"
Ein an sich bekanntes Verfahren zum Abdichten solcher öffnungen besteht darins den Gehäuseboden derart auszubilden!, daß dessen äußerer Rand einen Wulst bildet,A per se known method for sealing such apertures is s form the housing bottom so !, that its outer edge forms a bead,
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und dann die ganze Fläche mit einem aushärtenden Gießharz auszugießen. Dies bedingt aber eine relativ große Harzmenge, die eine entsprechend lange Aushärtezeit und zusätzliche Bauhöhe des Relais erfordert.and then pour the entire surface with a hardening resin. But this requires a relatively large one Amount of resin that requires a correspondingly long curing time and additional height of the relay.
Um diese Nachteile zu umgehen, sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anschlußdurchführungen mit einem Netz von Rillen 5 verbunden, die je einen Querschnitt aufweisen, der lediglich einen Bruchteil eines Quadratmillimeters beträgt. Die Rillen sind mit einer Dosierstelle 6 verbunden. Wird eine bestimmte Menge eines Gießharzes mit Hilfe einer Dosiervorrichtung bei der Dosierstelle abgegeben, fließt dieses Harz unter dem Einfluß der Kapillarwirkung durch die Rillen und in die Restöffnungen ura die Relaisanschlüsse. Anschließend erfolgt eine Wärmebehandlung, durch welche das Harz zunächst dünnflüssig wirdB ura sich dann zu verfestigen, was dank der geringen Harzmenge und Querschnitte rasch geschieht. Es ist klar, daß Maßnahmen getroffen v/erden müssen, daß kein Harz in das Gehäuseinnere dringt. Zu diesem Zweck weisen die Gehäusedurchbrüche auf ihrer Innenseite einen sich erweiternden Querschnitt auf, wie dies in Figur 4 in vergrößertem Maßstab in Ansicht und Schnitt gezeigt ist. Die Rille 5 von quadratischem Querschnitt weist an ihrem Grund eine öffnung 4 aufB die sich nach der Gehäuseinnenseite allseitig unter einen Winkel von 45° zur Längsachse der öffnung erweitert, so daß die Wirkung der Kapillarkraft praktisch Null wird und ein Fließen des Harzes entlang den Anschlußelementen vermieden wird.In order to circumvent these disadvantages, in the present exemplary embodiment the connection bushings are connected to a network of grooves 5, each of which has a cross section which is only a fraction of a square millimeter. The grooves are connected to a metering point 6. If a certain amount of a casting resin is dispensed with the aid of a metering device at the metering point, this resin flows under the influence of capillary action through the grooves and into the remaining openings and the relay connections. Followed by a heat treatment by which the resin is first thin liquid B ura then to solidify, which takes place rapidly due to the small amount of resin and cross-sections. It is clear that measures must be taken to ensure that no resin penetrates the interior of the housing. For this purpose, the housing openings have a widening cross-section on their inside, as shown in FIG. 4 on an enlarged scale in view and section. The groove 5 of square cross-section has an opening 4 at its base B which widens on all sides towards the inside of the housing at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the opening, so that the effect of the capillary force is practically zero and the resin flows along the connection elements is avoided.
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Gleichzeitig bewirkt die trichterförmige Erweiterung der Durchbrüche nach der Gehäuseinnenseite eine erleichterte Einführung der Anschlußelemente in die zugehörigen Durchbrüche.At the same time causes the funnel-shaped expansion the breakthroughs on the inside of the housing facilitate introduction of the connecting elements into the associated Breakthroughs.
Die runden Durchbrüche 3 für die einen größeren Querschnitt aufweisenden Spulenanschlüsse sind mit einem Ringkanal versehen, um das Harz rings um die Anschlüsse zu führen. Figur 5 zeigt eine einzelne solche Durchführung im Querschnitt nach dem Ausgießen und Aushärten, wobei ersichtlich ist, daß das Gießharz die Ausgußrille nicht vollständig füllt, sondern im wesentlichen an den Wänden haftet, und daß die Erweiterung der Durchbrüche nach innen rasch zu einem Abreißen des Fließens unter Kapillarwirkung führt.The round openings 3 for the coil connections, which have a larger cross section, are provided with a Provided an annular channel to guide the resin around the connections. Figure 5 shows a single such implementation in cross section after pouring and hardening, it can be seen that the casting resin is the pouring groove not completely fills, but essentially adheres to the walls, and that the widening of the breakthroughs inwardly quickly leads to a break in the flow under capillary action.
Bis jetzt wurde ein Gehäuse für ein Relais beschrieben, bei welchem der Gehäuseboden Durchführungen für die Anschlußelemente enthält und bei dem die Gehäuseseitenwände aus einem Stück mit dem Boden bestehen, während die Oberseite des Gehäuses offen bleibt oder durch einen im wesentlichen flachen Deckel verschlossen werden kann. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß der Gehäuseboden mit den Durchführungen als im wesentlichen flaches Bauelement ausgebildet werden kann, auf welchen Boden ein dem Gehäuseteil 1 entsprechendes Oberteil ohne Durchführungen aufgesetzt wird. In diesem Falle liegt die Verbindungsfuge der beiden Gehäuseteile in der gleichen Ebene wie die Durchführungen, so daß die Gehäusefuge Up to now, a housing for a relay has been described in which the housing base has bushings for the connection elements contains and in which the housing side walls consist of one piece with the floor, while the top of the housing remains open or can be closed by a substantially flat lid can. However, it is easy to see that the housing base with the bushings is essentially flat Component can be formed, on which bottom a housing part 1 corresponding upper part without Bushings is put on. In this case, the connecting joint of the two housing parts lies in the same plane as the bushings, so that the housing joint
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auch an das Rillennetz und die Dosierstelle angeschlossen und beim gleichen Vergußvorgang verschlossen werden kann, wodurch ein hermetisch dichtes Gehäuse entsteht. can also be connected to the network of grooves and the metering point and sealed during the same potting process can, creating a hermetically sealed housing.
Aus dem bisher Gesagten ist ersichtlich, daß durch dieses Verfahren das Gehäuse und/oder die Anschlußdurchführungen eines elektrischen Bauelementes abgedichtet werden können, ohne daß durch die Abdichtung eine größere Bauhöhe des Elementes oder eine wesentliche Erhöhung der Produktionskosten in Kauf genommen werden müssen. Da nach dem vorliegenden Verfahren nur geringe Mengen eines aushärtenden Gießharzes verwendet werden müssen, kann die Aushärtung ohne Gefahr von Schwundrissen und in kurzer Zeit bei mäßiger Temperatur erfolgen, so daß keine Gefahr für das elektrische Bauelement entsteht. From what has been said so far it can be seen that the housing and / or the connection bushings an electrical component can be sealed without a larger one by the seal Construction height of the element or a significant increase in production costs must be accepted. Since, according to the present process, only small amounts of a hardening casting resin are used the curing can take place without the risk of shrinkage cracks and in a short time at a moderate temperature, so that there is no danger to the electrical component.
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